CN115081384A - 一种基于eda的数据动态可视化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及EDA软件开发技术领域，具体涉及一种基于EDA的数据动态可视化系统。该可视化系统包括计算机程序执行时实现的步骤：在检测到用户触发的开始执行指定操作时，获取操作信号在底图中的触发位置，根据触发位置锁定目标元件；将目标元件重新生成预览元素，预览元素位于预览层，底图位于底层，预览层与底层不同，预览层高于底层；结合用户的操作信号，按照预设的帧数动态更新预览层中的预览元素；在检测到用户触发的结束执行指定操作时，将预览层与底层进行拼接得到更新后的底图。通过将用户操作的对象与底图进行分层处理的方式，在更新时仅需要更新预览层，解决了现有技术中整体更新矢量图形格式导致卡顿以及失去响应的技术问题。

Description

一种基于EDA的数据动态可视化系统
技术领域
本发明涉及EDA软件开发技术领域，具体涉及一种基于EDA的数据动态可视化系统。
背景技术
EDA软件用于进行大规模集成电路的硬件设计，硬件设计是指对集成电路的编辑和绘制等，例如利用UVI软件对PCB（ Printed Circuit Board, 印制电路板）和IC（integrated circuit,集成电路）的连接，其中集成电路也称为芯片，对于大规模集成电路来说，一个芯片会有50-100万个引脚，在EDA软件中每绘制一个芯片都需要读取每个引脚的几何特征及其文字标识，每个引脚都有相应的属性，例如引脚的坐标、颜色、名字等，一个引脚的属性大约占用一百多个字节，因此一个芯片对应引脚的属性大约占用50M字节左右的数据，这些数据通过相应的数据结构进行存储，在绘制相应的芯片时不仅需要访问这50M字节与引脚相关的数据而且还需要通过调用相应的API函数在可视化窗口中画出相应的IC元件的结构。在进行硬件设计时，在可视化窗口的同一张画布中往往需要画出多个IC元件。由于用户每执行一次IC元件的移动、画布的放大或者缩小等动作时，都需要多次刷新画布，每刷新一次画布计算机都需要重新绘制一次画布中的所有元件，每绘制一次都需要访问所有元件的庞大数据量以及调用大量的API函数进行绘制，其计算量是相当庞大的，当计算机绘制一张画布的响应速度小于单帧的重绘时间时，就会造成可视化窗口更新的延时和卡顿，严重时会失去响应。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于EDA的数据动态可视化系统，所采用的技术方案具体如下：
本发明一个实施例提供了一种基于EDA的数据动态可视化系统，该可视化系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如下步骤：在检测到用户触发的开始执行指定操作时，获取所述操作信号在底图中的触发位置，根据所述触发位置锁定目标元件；调用所述图形绘制单元将所述目标元件重新生成为矢量图形格式的预览元素，所述预览元素位于预览层，所述底图位于底层，所述预览层与所述底层不同，所述预览层高于所述底层；结合用户的所述操作信号，调用所述图形绘制单元按照预设的帧数动态更新所述预览层中的预览元素；在检测到用户触发的结束执行指定操作时，将所述预览层与所述底层进行拼接得到更新后的底图。
本发明具有如下有益效果：
本发明实施例通过将指定操作所锁定的目标元件在预览层重新生成预览元素，将用户对目标元件的操作转化为对预览元素的操作，在操作完成之后，将预览元素与底图进行拼接，通过将用户操作的对象与底图进行分层处理的方式，在进行更新时仅需要更新预览层，在最后完成操作之后进行的拼接操作也是基于预览层所进行的小范围的更新，解决了现有技术中全量更新矢量图形格式导致卡顿以及失去响应的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明一个实施例所提供的一种基于EDA的数据动态可视化系统实现的步骤流程图。
具体实施方式
为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种基于EDA的数据动态可视化系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一个或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种基于EDA的数据动态可视化系统的具体方案。
请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种基于EDA的数据动态可视化系统框图，该可视化系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如下步骤：
步骤S001，在检测到用户触发的开始执行指定操作时，获取所述操作信号在底图中的触发位置，根据所述触发位置锁定目标元件。
具体的，不断的实时检测用户触发的操作信号，其中指定操作有多种类型，例如对元件的移动、布线、绘制元件等改变布局但不改变可视化窗口的显示范围的操作，其中元件包括多种类型的元器件，例如芯片、电容、电阻等。执行指定操作之后，能够使当前可视化窗口内显示的内容发生改变。
其中，底图包括可视化窗口内的所有元件及相应的布局。
其中，触发位置是指在检测到操作信号为开始执行指定操作时，鼠标在可视化窗口中的坐标位置。
具体的，根据所述触发位置锁定目标元件的方法包括：在触发操作为选中操作时，根据触发位置所属的元件范围确定目标元件，其中元件范围是通过元件属性信息中的中心点坐标和尺度信息确定的坐标范围。
步骤S002，调用所述图形绘制单元将所述目标元件重新生成为矢量图形格式的预览元素，所述预览元素位于预览层，所述底图位于底层，所述预览层与所述底层不同，所述预览层高于所述底层。
其中，所述预览元素与目标元件相同，是利用图形绘制单元重新将目标元件绘制在预览层上，方便对预览层中的预览元素进行分层操作，预览层由预览元素构成。其中分层操作的好处在于，在操作的过程中，只需要更新预览层，不需要更新底层，减少更新的范围，达到解决卡顿和失去响应的问题的目的。其中预览元素为矢量图形格式，方便用户对预览层中的预览元素进行操作，预览元素是指矢量图形集合，是由图形绘制单元绘制的矢量图形格式的点、线、圆形、三角形、矩形、多边形等矢量图形构成，预览元素组成的元器件为预览元件。其中，图形绘制单元为一个图形程序接口，其包括很多可以直接调用的封装函数，封装的函数包括画线函数、画点函数、画三角形函数、画矩形函数、画圆形函数等。该图形绘制单元可以是API（Application Programming Interface，应用程序接口），例如OpenGL（Open Graphics Library，开放图形库），在其他实施例中还可以选用其他的能够实现相同功能的图形程序接口。
具体的，对于移动操作，用户在可视化窗口中选中底图中某一个元件，并将该元件从第一位置拖动到底图中的第二位置时，其中第一位置与第二位置不同，检测到用户触发的移动操作信号之后，通过开始执行移动操作时初始的触发位置锁定目标元件，并调用函数生成目标元件的预览元素，预览元素位于预览层，该预览层与底层不同。
其中，预览层高于底层是指预览层在可视化窗口显示时，其预览层所呈现的内容在视觉上覆盖了底层所呈现的内容。
步骤S003，结合用户的操作信号，调用所述图形绘制单元按照预设的帧数动态更新所述预览层中的预览元素。
其中，预设的帧数是指一秒钟显示画面的数量，帧数越高视觉效果越流畅。在可视化窗口中所显示的画面如果能够按照预设的帧数实时流畅更新，则在视觉上是流畅运行的；如果相邻帧或者连续几帧画面没有及时更新，在视觉上就会出现卡顿的现象。
具体的，为了使视觉上更加流畅，由于画面在实时更新，对于移动操作，在移动的过程中需要实时更新预览层中的内容，移动操作改变的是元件的位置，因此需要根据用户拖动的位置实时更新预览层中预览元素的位置。对于布线操作，由于布线操作需要拖动相应的信号线，使信号线按照指定的方向延伸，因此在生成预览元素之后，所执行的拖动信号线的操作也需要在预览层中完成，在拖动的过程中调用相应的图形绘制单元绘制相应的元素，并按照预设的帧数实时更新预览层的内容。由上述分析可知，无论是移动操作还是布线操作，在按照帧数更新可视化窗口时，只需要更新预览层中的内容，而不改变底层的内容，由于更新的内容和范围相比较现有技术更新整个可视化窗口的范围来说更新的范围更小，能够很明显的降低数据结构的访问数量以及API函数的调用数量，减少了计算机的工作量，提高更新速度，进而解决卡顿和失去响应的问题。
步骤S004，在检测到用户触发的结束执行指定操作时，所述预览层与底层进行拼接得到更新后的底图。
以移动操作来说明结束执行指定操作，在对元件执行移动操作时，需要通过鼠标首先选择元件，然后拖动鼠标，将元件从第一位置移动到第二位置，那么在从第一位置移动到第二位置的过程中，移动操作并未结束，在将元件移动到第二位置之后，触发相应的结束信号，则移动过程完成，结束移动操作，其中结束信号可以是松开鼠标，也可以是点击其他指定按键来触发结束执行移动操作的信号。
其中，拼接是指将用预览层覆盖（overlay）底层，拼接操作是图像处理中常用的技术，不再赘述。
该拼接操作相较于现有技术中每帧都需要将所有元件和布局关系生成矢量图形格式来说，不需要重新访问数据结构和调用图形绘制单元中的函数，进一步的减少了计算量，提高了更新速度，解决了卡顿和失去响应的问题。
为了更好的理解本发明实施例，以将某一个元件从第一位置移动到第二位置，底图为静态不变的为例来进行说明，在检测到移动操作的信号时，根据开始执行移动操作时的触发位置锁定相应的目标元件；通过调用图形绘制单元将目标元件在预览层中重新绘制出预览元素；根据预设的帧数实时更新预览元素，在检测到结束执行指定操作的信号时，将预览层与底层进行拼接得到更新后的底图。
综上所述，本发明实施例通过将指定操作所锁定的目标元件在预览层重新生成预览元素，将用户对目标元件的操作转化为对预览元素的操作，在操作完成之后，将预览元素与底图进行拼接，通过将用户操作的对象与底图进行分层处理的方式，在进行更新时仅需要更新预览层，在最后完成操作之后进行的拼接操作也是基于预览层所进行的小范围的更新，解决了现有技术中整体更新矢量图形格式导致卡顿以及失去响应的技术问题。
优选的，现有技术中是将可视化窗口中的内容实时更新为矢量图形格式，由于绘制底图中的每一个元件都需要访问数据结构中所存储的相应属性并调用相应的绘制图形的函数，每个元件包括多个引脚，每个引脚的属性包括元件的中心点坐标、颜色、尺度等；在可视化窗口中包括多个元件，其中的元件可以是大规模集成电路和超大规模集成电路中的一种或者多种，其中每个元件至少包括几十万个引脚；由于数据量巨大，在用户执行放大或者缩小的操作时，由于底图的大小发生改变，因此需要不断地将底图更新为矢量图形格式，该更新方式会导致底图更新的速度很慢，因此在本发明实施例中的底图为栅格图像，该底图包括可视化窗口内的所有元件及相应的布局。其中底图是通过调用图形绘制单元中相应的函数生成的底图为栅格图像，进一步减少在更新底图时的数据量，提升底图的更新速度，避免卡顿或者无响应的现象出现。具体的，可视化窗口所呈现的栅格图像是通过调用图形绘制单元中相应的函数绘制的图形，其中可视化窗口为呈现图形的视觉窗口。
优选的，由于在用户进行布局布线的过程中，会触发放大或者缩小的操作，在放大或者缩小之后，可视化窗口内所有元件的坐标都会发生变化，因此需要更新底图，本发明实施例所提供的可视化系统还包括底图更新的步骤，该更新步骤包括：在检测到可视化窗口的显示范围整体发生改变时，更新可视化窗口所呈现的底图。其中可视化窗口的显示范围包括在可视化窗口中画布的显示范围以及可视化窗口本身所显示的范围，画布的显示范围是用户通过触发的放大、缩小或者平移的操作而改变的范围，可视化窗口本身的显示范围是用户通过触发的将应用程序窗口整体的拉大或者拉小的操作而改变的范围。进一步，为了解决卡顿和失去响应的问题，更新可视化窗口所呈现的底图的步骤为：在检测到可视化窗口的显示范围整体发生改变时，获取触发位置，并以触发位置为中心，以可视化窗口的显示范围为目标范围，在目标范围内的元件为目标元件，根据目标范围内的目标元件重新生成的底图为栅格图像。具体的，对于缩放操作，由于缩放操作是能够使可视化窗口的显示范围改变的操作或者说元件尺寸发生改变的操作，因此，每执行一次放大或者缩小的操作时更新一次可视化窗口所呈现的栅格图像，具体的，在检测到可视化窗口的显示范围整体发生改变时，以放大或者缩小操作起始的触发位置为中心，以可视化窗口的显示范围为目标范围，在目标范围内的元件为目标元件，将目标范围内的元件重新生成底图。
以连接第一元件的引脚与第二元件的引脚，底图为动态变化的为例，由于每个元件包括几十万甚至上百万个引脚，在做引脚连线时，需要先以第一元件为中心放大可视化窗口的显示范围，然后找到相应的引脚拉出引线，然后缩小可视化窗口的显示范围，在将引线拖至第二元件附近时，再以第二元件为中心放大可视化窗口的显示范围，最后将引脚连接至第二元件的引脚上。具体的，首先，在检测到可视化窗口的显示范围发生改变时，以触发位置为中心，以可视化窗口的显示范围为目标范围，在目标范围内的元件为目标元件，根据目标范围内的目标元件重新生成底图；然后，在检测到用户执行布线操作时，锁定相应的目标元件，在预览层中生成相应的连接线，根据预设的帧数以及用户的连接操作实时更新预览层，在检测到结束执行连接操作时将所述预览层与所述底层进行拼接得到更新后的底图；随后，在检测到用户触发缩小可视化窗口的显示范围的命令时，由于可视化窗口内的坐标发生改变，因此再次更新底图；最后，用户在将信号线连接到第二元件的相应引脚时，再次触发放大可视化窗口的显示范围，因此系统再次更新底图，在用户将连接线连接到第二元件的引脚之后，再次将预览层与底层进行拼接得到更新后的底图；完成将第一元件的引脚与第二元件的引脚连接的过程。
需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于EDA的数据动态可视化系统，其特征在于，该可视化系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如下步骤：
在检测到用户触发的开始执行指定操作时，获取所述操作信号在底图中的触发位置，根据所述触发位置锁定目标元件；
调用图形绘制单元将所述目标元件重新生成为矢量图形格式的预览元素，所述预览元素位于预览层，所述底图位于底层，所述预览层与所述底层不同，所述预览层高于所述底层；
结合用户的所述操作信号，调用所述图形绘制单元按照预设的帧数动态更新所述预览层中的预览元素；
在检测到用户触发的结束执行指定操作时，将所述预览层与所述底层进行拼接得到更新后的底图。
2.根据权利要求1所述的一种基于EDA的数据动态可视化系统，其特征在于，所述底图为栅格图像。
3.根据权利要求1所述的一种基于EDA的数据动态可视化系统，其特征在于，所述可视化系统还包括底图更新的步骤：在检测到可视化窗口的显示范围整体发生改变时，更新可视化窗口所呈现的底图。
4.根据权利要求3所述的一种基于EDA的数据动态可视化系统，其特征在于，更新可视化窗口所呈现的底图的步骤为：在检测到可视化窗口的显示范围整体发生改变时，获取触发位置，并以触发位置为中心，以可视化窗口的显示范围为目标范围，在目标范围内的元件为目标元件，根据目标范围内的目标元件重新生成栅格图像作为更新后的底图。
5.根据权利要求3所述的一种基于EDA的数据动态可视化系统，其特征在于，所述可视化窗口的显示范围包括在可视化窗口中画布的显示范围以及可视化窗口本身所显示的范围。
6.根据权利要求1所述的一种基于EDA的数据动态可视化系统，其特征在于，根据所述触发位置锁定目标元件的步骤包括：
在所述指定操作为移动操作时，根据所述触发位置所属的元件范围确定目标元件。
7.根据权利要求1所述的一种基于EDA的数据动态可视化系统，其特征在于，所述元件范围是通过元件的中心点坐标和尺度信息确定的坐标范围。
8.根据权利要求1所述的一种基于EDA的数据动态可视化系统，其特征在于，所述触发位置为在检测到操作信号为开始执行指定操作时，鼠标在可视化窗口中的坐标位置。
9.根据权利要求1所述的一种基于EDA的数据动态可视化系统，其特征在于，所述元件为大规模集成电路或者超大规模集成电路。
10.根据权利要求1所述的一种基于EDA的数据动态可视化系统，其特征在于，所述指定操作为移动操作或者布线操作。
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